История развития средств ввода/вывода информации 5
Основные принципы построения человеко-машинных интерфейсов 13
Устройства ввода информации 18
Устройства вывода информации 19
Введение
История общения человека с первым компьютером начинается с перфокарт, унаследованных из 19-го века. Вряд ли тогда кто-то мог предположить, как пойдет развитие компьютерной индустрии, и что сегодня все будут пользоваться лазерными мышами, bluetooth-клавиатурами и шлемами виртуальной реальности и мечтать о скором достижении «эффекта полного присутствия».
Первые компьютеры, которые с некоторой натяжкой можно было назвать серийными, UNIVAC и BINAC, датированные концом 40-х годов, поддерживали ввод с использованием одновременно и перфокарт, и телетайпов. Позднее, с развитием ЭВМ, перфокарты стали восприниматься в качестве пережитка прошлого – на смену им пришли более совершенные способы хранения информации, такие как магнитные ленты.
В результате перфокарты постепенно стали использоваться все реже и реже, а затем и вовсе превратились в музейные экспонаты и стильные визитки. В 60-х годах с появлением первых видеотерминалов, позволявших в реальном времени отображать вводимую и выводимую информацию, основным способом общения человека с компьютером окончательно стал текстовый ввод. Естественно, тогда и в помине не было никаких графических интерфейсов, а для работы в текстовом режиме никаких других манипуляторов, кроме клавиатуры, и не требовалось.
В истории создания клавиатур, в принципе, не было ничего экстраординарного: конечно же, первые клавиатуры появились задолго до персональных компьютеров, их история началась с момента разработки механических печатных машинок в 1868 году. Сложно придумать более логичный и естественный способ печати символов, поэтому клавиатуры моментально прижились, и до сегодняшнего дня никто так и не смог найти им достойной замены. Следующим шагом после печатных машинок стали телетайпы, пришедшие на смену телеграфу в начале 20-го века, а следом появились электрические печатные машинки и первые компьютеры. Так клавиатуры из механических превратились в электронные.
На первых персональных компьютерах клавиатура являлась частью корпуса, но позднее, с появлением концепции IBM PC и популяризацией апгрейда1, клавиатуры стали выпускаться в качестве отдельных устройств. Равно как и в случае всех других манипуляторов, следом за проводными клавиатурами появились и их беспроводные аналоги.
Сначала для связи использовались оптические интерфейсы, но они доставляли массу неудобств из-за того, что требовали прямой видимости между приемником и передатчиком и капризничали при ярком свете, так что, когда появились работоспособные радиоинтерфейсы, они быстро вытеснили оптические модели. Остальные этапы в истории развития клавиатур можно смело опустить, так как абсолютное большинство современных нововведений можно отнести к внешнему тюнингу и добавлению вспомогательных функций.
На сегодняшний день не видно никаких предпосылок к появлению принципиально новых манипуляторов, способных прийти клавиатуре на смену. Впрочем, можно отметить несколько интересных устройств. Это игровые клавиатуры, полностью переработанные для игры левой рукой (Thrustmaster Tacticalboard и Belkin SpeedPad Nostromo n50), хоть и совершенно непригодные для других целей, а также клавиатуры со сменными наборами клавиш для различных игр (Zboard).
Среди перспективных направлений разработок последних лет можно выделить адаптацию текстового ввода для портативных устройств. Впрочем, и в этой отрасли ничего лучше клавиатур пока изобрести не удалось. На телефонах и смартфонах клавиатуры по традиции ужимаются до двенадцати клавиш, каждая из которых отвечает за массу символов. Для ускорения ввода используются системы наподобие T9 (появившейся в 1996 году), способные по словарю подбирать подходящее слово.
Некоторые производители пробуют увеличивать количество символьных клавиш, например, до шестнадцати или двадцати, но пока все такие раскладки проигрывают в удобстве. На карманных компьютерах большего форм-фактора иногда удается уместить полноразмерную клавиатуру, но чаще от нее и вовсе отказываются в угоду виртуальному аналогу. Здесь также для ускорения ввода-вывода пытаются использовать экспериментальные системы, например, Shark, позволяющий печатать на виртуальной клавиатуре, не отрывая пера от экрана, однако массовое внедрение подобных расширений пока не началось.
Напоследок стоит сказать о проекционных клавиатурах, которые в скором времени планируется встраивать прямо в карманные компьютеры и сотовые телефоны. Существующая сегодня модель (iTECH Bluetooth Virtual Keyboard) представляет собой небольшую коробочку, из которой на поверхность стола проецируется изображение клавиатуры, а нажатие виртуальных клавиш фиксируется специальным инфракрасным сенсором.
Рис.1 - Проекционная клавиатура iTECH Bluetooth Virtual Keyboard